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文档简介
河南省舞阳一高2024年高考化学五模试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。2.答题时请按要求用笔。3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、实验室用H2还原SiHCl3(沸点:31.85℃)制备纯硅的装置如图所示(夹持装置和尾气处理装置略去),下列说法正确的是()A.装置Ⅱ、Ⅲ中依次盛装的是浓H2SO4、冰水B.实验时,应先加热管式炉,再打开盛装稀硫酸的分液漏斗C.为鉴定制得的硅中是否含微量铁单质,用到的试剂可以为:盐酸、双氧水、硫氰化钾溶液D.实验中制备氢气的装置也可用于实验室中用碱石灰与氯化铵溶液反应制备氨气2、元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示,其中元素Q位于第四周期,X的最高正价和最低负价之和为0,下列说法不正确的是()XYZQA.原子半径(r):r(Y)>r(Z)>r(X)B.分别含Y元素和Z元素的两种弱酸可以反应生成两种强酸C.推测Q的单质可以和氢气、氧气、活泼金属等反应D.Z的简单阴离子失电子能力比Y的强3、用如图所示装置进行如下实验,能达到实验目的的是()A.瓶中盛满水,从b口进气,用排水法收集NO2B.瓶中盛适量浓硫酸,从a口进气干燥NH3C.从b口进气,用排空气法收集CO2D.瓶中装满水,a口连接导管并伸入量筒中,从b口进气,测量生成H2的体积4、石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜,其结构模型见如图。有关说法错误的是()A.晶体中碳原子键全部是碳碳单键B.石墨烯与金刚石都是碳的同素异形体C.石墨烯中所有碳原子可以处于同一个平面D.从石墨中剥离得到石墨烯需克服分子间作用力5、下列颜色变化与氧化还原反应无关的是()A.长期放置的苯酚晶体变红 B.硝酸银晶体光照后变黑C.氢氧化亚铁变灰绿再变红褐 D.二氧化氮气体冷却后变淡6、已知:NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O。将总体积共为40mL的NO和O2两种气体分别同时通入同一足量的NaOH溶液中,完全反应后,溶液中只含有NaNO2和NaOH,剩余气体5mL,则原混合气体中NO的体积为()A.20mL B.25mL C.12mL D.33mL7、联合国宣布2019年为“国际化学元素周期表年”。现有四种不同主族短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,X与Y形成的化合物是光合作用的原料之一,Z、W处于同周期且族序数相差6。下列说法正确的是A.元素非金属性:B.Y和Z形成的化合物中只存在离子键C.Z、W的简单离子半径:D.只有W元素的单质可用于杀菌消毒8、下列说法中,正确的是A.CO2的摩尔质量为44gB.1molN2的质量是14gC.标准状况下,1molCO2所占的体积约是22.4LD.将40gNaOH溶于1L水中,所得溶液中NaOH的物质的量浓度为1mol/L9、25℃,将浓度均为0.1mol/L的HA溶液VamL和BOH溶液VbmL混合,保持Va+Vb=100mL,生成物BA易溶于水。Va、Vb与混合液pH的关系如下图。下列叙述错误的是A.HA一定是弱酸B.BOH可能是强碱C.z点时,水的电离被促进D.x、y、z点时,溶液中都存在c(A-)+c(OH-)=c(B+)+c(H+)10、下列有关说法正确的是A.反应CaC2(s)+N2(g)=CaCN2(s)+C(s)能自发进行,则该反应ΔS>0B.常温下向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中通入少量HCl气体,c(H+)·c(CH3COO-)增大C.将1molCl2溶于水中,反应中转移的电子数为6.02×1023个D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)的反应物键能总和大于生成物键能总和11、以下说法正确的是A.CH3CH2C(CH3)3的系统命名是:2,2―甲基丁烷B.H2、D2、T2互称为同位素C.乙酸、硬脂酸、软脂酸、油酸均属于同系物D.硝基乙烷(CH3CH2NO2)与甘氨酸(H2NCH2COOH)互称为同分异构体12、下列说法正确的是()A.新戊烷的系统命名法名称为2﹣二甲基丙烷B.可以用氢气除去乙烷中的乙烯C.己烷中加溴水振荡,光照一段时间后液体呈无色,说明己烷和溴发生了取代反应D.苯中加溴的四氯化碳溶液振荡后,溶液分层,上层呈橙红色13、能促进水的电离平衡,并使溶液中的c(H+)>c(OH﹣)的操作是()A.将水加热煮沸 B.将明矾溶于水C.将NaHSO4固体溶于水 D.将NaHCO3固体溶于水14、已知高能锂离子电池的总反应式为2Li+FeS=Fe+Li2S,LiPF6·SO(CH3)2为电解质,用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。下列说法错误的是A.电极Y应为LiB.X极反应式为FeS+2Li++2e-=Fe+Li2SC.电解过程中,b中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小D.若将图中阳离子膜去掉,将a、b两室合并,则电解反应总方程式发生改变15、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X和Y能形成两种常见离子化合物,Z原子最外层电子数与其电子层数相同;X与W同主族。下列叙述不正确的是()A.原子半径:Y>Z>W>XB.X、Y形成的Y2X2阴阳离子数目比为1:1C.Y、Z和W的最高价氧化物的水化物可以相互反应D.X与W形成的化合物可使紫色石蕊溶液变红16、化学与生产、生活、社会密切相关。下列说法正确的是()A.葡萄酒中添加SO2,可起到抗氧化和抗菌的作用B.PM2.5颗粒分散到空气中可产生丁达尔效应C.苯、四氯化碳、乙醇都可作萃取剂,也都能燃烧D.淀粉、油脂、纤维素和蛋白质都是高分子化合物17、下列有关化学反应的叙述正确的是()A.铁在热的浓硝酸中钝化 B.CO2与Na2O2反应可产生O2C.室温下浓硫酸可将石墨氧化为CO2 D.SO2与过量漂白粉浊液反应生成CaSO318、如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图,电池的一个电极由有机光敏染料(R)涂覆在TiO2纳米晶体表面制成,另一电极由导电玻璃镀铂构成,下列关于该电池叙述不正确的是()A.染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应B.正极电极反应式是:I3-+2e-=3I-C.电池总反应是:2R++3I-=I3-+2RD.电池工作时将太阳能转化为电能19、分枝酸是生物合成系统中重要的中间体,其结构简式如图所示。下列关于分枝酸的叙述不正确的是()A.分子中含有4种官能团B.可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同C.可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色D.1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应20、有些古文或谚语包含了丰富的化学知识,下列解释不正确的是选项古文或谚语化学解释A日照香炉生紫烟碘的升华B以曾青涂铁,铁赤色如铜置换反应C煮豆燃豆萁化学能转化为热能D雷雨肥庄稼自然固氮A.A B.B C.C D.D21、设阿伏加德罗常数值用NA表示,下列说法正确的是()A.常温下1LpH=3的亚硫酸溶液中,含H+数目为0.3NAB.A1与NaOH溶液反应产生11.2L气体,转移的电子数为0.5NAC.NO2与N2O4混合气体的质量共ag,其中含质子数为0.5aNAD.1mo1KHCO3晶体中,阴阳离子数之和为3NA22、大规模开发利用铁、铜、铝,由早到晚的时间顺序是()A.铁、铜、铝 B.铁、铝、铜 C.铝、铜、铁 D.铜、铁、铝二、非选择题(共84分)23、(14分)含氧有机物甲可用来制取多种有用的化工产品,合成路线如图:已知:Ⅰ.RCHOⅡ.RCOOHRCOClRCOOR’(R、R’代表烃基)(1)甲的含氧官能团的名称是___。写出检验该官能团常用的一种化学试剂的名称___。(2)写出己和丁的结构简式:己__,丁__。(3)乙有多种同分异构体,属于甲酸酯,含酚羟基,且酚羟基与酯的结构在苯环邻位的同分异构体共有___种。(4)在NaOH溶液中发生水解反应时,丁与辛消耗NaOH的物质的量之比为__。(5)庚与M合成高分子树脂的化学方程式为___。24、(12分)有机物PAS-Na是一种治疗肺结核药物的有效成分,有机物G是一种食用香料,以甲苯为原料合成这两种物质的路线如图:已知:①②(R=—CH3或—H)③回答下列问题:(1)生成A的反应类型是___。(2)F中含氧官能团的名称是___,试剂a的结构简式为___。(3)写出由A生成B的化学方程式:___。(4)质谱图显示试剂b的相对分子质量为58,分子中不含甲基,且为链状结构,写出肉桂酸与试剂b生成G的化学方程式:___。(5)当试剂d过量时,可以选用的试剂d是___(填字母序号)。a.NaHCO3b.NaOHc.Na2CO3(6)肉桂酸有多种同分异构体,写出符合下列条件的任意一种的结构简式___。a.苯环上有三个取代基;b.能发生银镜反应,且1mol该有机物最多生成4molAg;c.苯环上有两种不同化学环境氢原子25、(12分)ClO2作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代Cl2成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,11℃时液化成红棕色液体。(1)某研究小组用下图装置制备少量ClO2(夹持装置已略去)。①冰水浴的作用是____________。②NaOH溶液的主要作用为吸收反应产生的Cl2,其吸收液可用于制取漂白液,该吸收反应的氧化剂与还原剂之比为___________________。③以NaClO3和HCl为原料制备ClO2的化学方程式为_________________________。(2)将ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液变棕黄;再向其中加入适量CCl4,振荡、静置,观察到________,证明ClO2具有氧化性。(3)ClO2在杀菌消毒过程中会产生Cl-,其含量一般控制在0.3-0.5mg·L−1,某研究小组用下列实验方案测定长期不放水的自来水管中Cl-的含量:量取10.00mL的自来水于锥形瓶中,以K2CrO4为指示剂,用0.0001mol·L-1的AgNO3标准溶液滴定至终点。重复上述操作三次,测得数据如下表所示:实验序号1234消耗AgNO3溶液的体积/mL10.2410.029.9810.00①在滴定管中装入AgNO3标准溶液的前一步,应进行的操作_____________。②测得自来水中Cl-的含量为______mg·L−1。③若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。26、(10分)ClO2是一种优良的消毒剂,其溶解度约是Cl2的5倍,但温度过高浓度过大时均易发生分解,因此常将其制成KClO2固体,以便运输和贮存。制备KClO2固体的实验装置如图所示,其中A装置制备ClO2,B装置制备KClO2。请回答下列问题:(1)A中制备ClO2的化学方程式为__。(2)与分液漏斗相比,本实验使用滴液漏斗,其优点是__。加入H2SO4需用冰盐水冷却,是为了防止液体飞溅和__。(3)实验过程中通入空气的目的是__,空气流速过快,会降低KClO2产率,试解释其原因__。(4)ClO2通入KOH溶液生成KClO2的同时还有可能生成的物质__。a.KClb.KClOc.KClO3d.KClO4(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,取等质量的变质前后的KClO2试样配成溶液,分别与足量的FeSO4溶液反应消耗Fe2+的物质的量__(填“相同”、“不相同”“无法确定”)。27、(12分)某同学设计了如下装置用于制取SO2并验证SO2的部分性质。请回答下列问题:(1)写出氮气的电子式________。(2)B中选用不同的试剂可验证SO2不同的性质。为验证SO2具有酸性氧化物性质,在B中可以放入的试剂是________(填相应的编号)。①新制氯水②品红溶液③含酚酞的NaOH试液④紫色石蕊试液(3)装置C中可观察到白色沉淀现象,相关反应的离子方程式为__________________________。28、(14分)C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的影响。(1)CO2的重整用CO2和H2为原料可得到CH4燃料。已知:①CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1=+247kJ/mol②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+205kJ/mol写出CO2重整的热化学方程式:_____。(2)“亚碳酸盐法”吸收烟中的SO2①将烟气通入1.0mol/L的Na2SO3溶液,若此过程中溶液体积不变,则溶液的pH不断_____(填“减小”“不变”或“增大)。当溶液pH约为6时,吸收SO2的能力显著下降,应更换吸收剂,此时溶液中c(SO32-)=0.2mol/L,则溶液中c(HSO3-)=_____。②室温条件下,将烟气通入(NH4)2SO3溶液中,测得溶液pH与各组分物质的量分数的变化关系如图:b点时溶液pH=7,则n(NH4+):n(HSO3—)=______________。(3)催化氧化法去除NO。一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理4NH3+6NO5N2+6H2O。不同温度条件下,n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为4:1、3:1、1:3时,得到NO脱除率曲线如图所示:①曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mg·m-3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为_____mg·m-3·s-1。②曲线b对应NH3与NO的物质的量之比是_____。(4)间接电化学法除NO。其原理如图所示:写出阴极的电极反应式(阴极室溶液呈酸性)_____。吸收池中除去NO的原理_____(用离子方程式表示)。29、(10分)氯化铜可用于生产颜料、木材防腐剂等.用粗铜(含杂质Fe)经过系列步骤可制备氯化铜晶体(CuCl2•2H2O).完成下列填空:(1)实验室用浓盐酸和二氧化锰共热来制备Cl2,写出该反应的离子方程式______.(2)加入试剂将CuCl2和FeCl3的混合溶液pH调至4~5,过滤得到纯净的CuCl2溶液,应加入的试剂是__(填字母编号)aCuObNaOHcCu2(OH)2CO3dCu(3)CuCl2溶液通过蒸发、结晶可得到CuCl2•2H2O.①蒸发过程中,加入盐酸的目的是____.②蒸发过程中,观察到溶液颜色由蓝色变为绿色.其原理是:上述反应的化学平衡常数表达式是______.欲使溶液由绿色变成蓝色的措施是:a______;b______.(4)由CuSO4溶液蒸发结晶得到CuSO4•5H2O的过程中不用加入硫酸,其原因是______(用勒夏特列原理解释).
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、C【解析】
A.装置Ⅲ的作用是使SiHCl3挥发,Ⅲ中应盛装热水,故A错误;B.氢气、氧气的混合气体加热易爆炸,实验时,应先打开盛装稀硫酸的分液漏斗,用生成的氢气把装置中的空气排出,再加热管式炉,故B错误;C.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,用双氧把亚铁离子氧化为铁离子,若加入硫氰化钾溶液后变红,则说明含有铁单质,故C正确;D.实验室中一般用加热碱石灰与氯化铵固体混合物制备氨气,装置图为,故D错误;答案选C。2、D【解析】
元素X、Y、Z和Q在周期表中的位置如图所示,其中元素Q位于第四周期,则X位于第二期,Y、Z位于第三周期;X的最高正价和最低负价之和为0,则X位于ⅣA族,为C元素,结合各元素在周期表中的相对位置可知,Y为S,Z为Cl元素,Q为Sc元素,据此解答。【详解】根据分析可知:X为C元素,Y为S,Z为Cl元素,Q为Sc元素。A.同一周期从左向右原子半径逐渐减小,同一主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径r(Y)>r(Z)>r(X),故A正确;B.亚硫酸与次氯酸反应生成HCl和硫酸,HCl和硫酸都是强酸,故B正确;C.Q位于ⅥA族,最外层含有6个电子,根据O、S的性质可推测Se的单质可以和氢气、氧气、活泼金属等反应,故C正确;D.非金属性越强,对应离子的失电子能力越强,非金属性Cl>S,则简单离子失电子能力Z(Cl)<Y(S),故D错误;故选D。3、D【解析】
A.二氧化氮易与水反应生成硝酸和一氧化氮,故不能用排水法。只能用向上排空气法,A项错误;B.氨气与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,B项错误;C.二氧化碳密度大于空气的密度,应用向上排空气法,对此图应该从长导管(a)进,短导管(b)出,C项错误;D.测量氢气体积,瓶内装满水,因为氢气的密度小于水的密度,氢气应从短导管进,长导管接量筒,D项正确;答案选D。【点睛】观察图示可知,此装置被称为“万能装置”,用途很广泛,可用于排空气法或排水法收集气体、净化、检验气体、监控气体流速、测量气体体积等,根据用途不同,选择不同的进气导管或选择加入合适的实验试剂进行试验。4、A【解析】
A.石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样,以sp2杂化轨道成键,每个碳原子中的三个电子与周围的三个碳原子形成三个σ键以外,余下的一个电子与其它原子的电子之间形成离域大π键,故A错误;B.石墨烯和金刚石都是碳元素的不同单质,属于同素异形体,故B正确;C.石墨烯中的碳原子采取sp2杂化,形成了平面六元并环结构,所有碳原子处于同一个平面,故C正确;D.石墨结构中,石墨层与层之间存在分子间作用力,所以从石墨中剥离得到石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力,故D正确;答案选A。5、D【解析】
A.苯酚在空气中能被氧气氧化,所以长期放置的苯酚晶体变红,属于氧化还原反应,故A不合题意;B.硝酸银晶体易分解,在光照后变黑,生成银,属于氧化还原反应,故B不合题意;C.氢氧化亚铁变灰绿再变红褐,生成氢氧化铁,Fe元素的化合价升高,所以属于氧化还原反应,故C不合题意;D.二氧化氮气体冷却时生成四氧化二氮,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故D符合题意;故选D。6、D【解析】
根据NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O,完全反应后,溶液中只含有NaNO2和NaOH,则剩余气体为NO,设原混合气体中NO的体积为V,则O2的体积为(40-V)mL,氮元素化合价由+4降低为+3,根据得失电子守恒,计算得V=33mL,故选D。【点睛】本题考查混合物的有关计算,明确氮氧化物和NaOH反应关系式是解本题关键,侧重考查学生分析判断能力,注意单纯的NO和NaOH不反应,二氧化氮和NaOH反应。7、C【解析】
现有四种不同主族短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,Z、W处于同周期且族序数相差6,则Z位于ⅠA族,W位于ⅤⅡA族;X与Y形成的化合物是光合作用的原料之一,该化合物可能为H2O、CO2,若为H2O,H位于ⅠA族,与Z位于同一主族,不满足条件,所以X、Y形成的化合物为CO2,则X为C、Y为O元素;Z、W的原子序数大于O元素,则Z、W位于第三周期,Z为Na,W为Cl元素,据此解答。【详解】根据分析可知:X为C元素,Y为O元素,Z为Na,W为Cl元素。A.高氯酸的酸性大于碳酸,则非金属性X<W,故A错误;B.O、Na形成的化合物有氧化钠和过氧化钠,过氧化钠中既含有离子键又含有共价键,故B错误;C.离子的电子层越多离子半径越大,则钠离子的离子半径小于氯离子,故C正确;D.除了氯气,臭氧也能够用于自来水的杀菌消毒,故D错误。故选C。8、C【解析】
A.二氧化碳的摩尔质量为44g/mol,1mol二氧化碳的质量为44g,故A错误;B.1mol
N2的质量是=1mol×28g/mol=28g,故B错误;C.标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,1
mol
CO2所占的体积约是22.4
L,所以C选项是正确的;D.40gNaOH的物质的量为1mol,溶于水配成1L溶液,所得溶液中NaOH的物质的量浓度为1mol/L,体积1L是指溶剂的体积,不是溶液的体积,故D错误。答案选C。9、C【解析】
A.当Va=Vb=50mL时,溶液相当于BA溶液,此时溶液的pH>7呈碱性,说明BA是强碱弱酸盐,这里的强弱是相对的,则HA一定是弱酸,故A正确;B.当Va=Vb=50mL时,溶液相当于BA溶液,此时溶液的pH>7呈碱性,说明BA是强碱弱酸盐,这里的强弱是相对的,BOH可能是强碱也可能是电离程度比HA大的弱碱,故B正确;C.z点时,BOH溶液的体积VbmL大于HA溶液的体积VamL,混合溶液的pH大于9,即c(H+)<10-9,25℃时该溶液中水的电离被抑制,故C错误;D.x、y、z点时,溶液中都存在电荷守恒:c(A-)+c(OH-)=c(B+)+c(H+),故D正确;题目要求选择错误的,故选C。10、B【解析】
A.反应CaC2(s)+N2(g)=CaCN2(s)+C(s)为熵减的反应,则该反应ΔS<0,选项A错误;B.向醋酸溶液中通入氯化氢气体,氢离子浓度增大而抑制醋酸电离,则Kac(CH3COOH)=c(H+)·c(CH3COO-)增大,选项B正确;C.Cl2与水的反应是可逆反应,不可能完全转化,转移的电子数小于6.02×1023个,选项C错误;D.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)为放热反应,反应物键能总和小于生成物键能总和,选项D错误。答案选B。11、D【解析】
A.CH3CH2C(CH3)3的系统命名为2,2―二甲基丁烷,A项错误;B.同位素是质子数相同、中子数不同的原子。H2、D2、T2为单质分子,B项错误;C.同系物的结构相似,分子组成相差若干“CH2”。乙酸(CH3COOH)、硬脂酸(C17H35COOH)、软脂酸(C15H31COOH)属于同系物,它们与油酸(C17H33COOH)不是同系物,C项错误;D.同分异构体的分子式相同、结构不同。硝基乙烷(CH3CH2NO2)与甘氨酸(H2NCH2COOH)为同分异构体,D项正确。本题选D。12、C【解析】
A.新戊烷的系统命名法名称为2,2﹣二甲基丙烷,故A错误;B.用氢气除去乙烷中的乙烯,除去乙烯的同时会引入氢气杂质,故B错误;C.己烷中加溴水振荡,光照一段时间后液体呈无色,说明己烷和溴发生了取代反应得到的产物卤代烃没有颜色,故C正确;D.苯中加溴的四氯化碳溶液振荡后,溶液分层,下层是密度大的溶有溴单质的四氯化碳层,故D错误。故选C。13、B【解析】
A.加热煮沸时促进水的电离,但是氢离子和氢氧根浓度依然相等,溶液仍然呈中性,故A错误;B.向水中加入明矾,铝离子水解对水的电离起促进作用,电离后的溶液显酸性,溶液中的c(H+)>c(OH-),故B正确;C.向水中加NaHSO4固体,硫酸氢钠在水中完全电离出钠离子、氢离子、硫酸根离子,溶液中的c(H+)>c(OH-),但氢离子抑制水电离,故C错误;D.向水中加入NaHCO3,碳酸氢钠中的碳酸氢根水解而使溶液显碱性,即溶液中的c(H+)<c(OH-),故D错误;正确答案是B。【点睛】本题考查影响水电离的因素,注意酸或碱能抑制水电离,含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐能促进水电离。14、C【解析】
本题主要考查原电池与电解池串联问题。通过总反应可知,Li发生氧化反应,作负极,FeS发生还原反应,作正极;因c中由Ni2+生成单质Ni,即发生还原反应,故Y极为负极,X为正极。【详解】A.由上述分析可知,Y为原电池负极,故Y为Li,选项A正确;B.X极为正极,FeS发生还原反应,故电极反应式为:FeS+2Li++2e-=Fe+Li2S,选项B正确;C.电解过程中,a为阳极区,发生氧化反应:4OH--4e-=2H2O+O2↑,a中Na+通过阳离子交换膜进入b中;C中发生还原反应:Ni2++2e-=Ni,溶液中Cl-通过阴离子交换膜进入b中。故电解过程中,b中NaCl的物质的量浓度将不断增大,选项C错误;D.若将阳离子交换膜去掉,因b中含有C1-,故阳极电极反应式为:2C1--2e-=Cl2↑,故电解反应总方程式发生改变,选项D正确;答案选C。【点睛】本题考查原电池、电解池原理,本题的突破关键在于“c中单质Ni生成”,由此判断X、Y电极正负,进一步判断电解池中阴阳极以及相关反应。15、B【解析】
X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,X和Y能形成两种常见离子化合物,这两种离子化合物为Na2O2和Na2O,X为O元素,Y为Na元素,Z原子最外层电子数与其电子层数相同,Z为Al元素;X与W同主族,W为S元素。【详解】A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,Y>Z>W,同主族元素从上到下逐渐增大:W>X,即Na>Al>S>O,故A正确;B.O22-是原子团,X、Y形成的Y2X2阴阳离子数目比为1:2,故B错误;C.Al(OH)3具有两性,Y、Z和W的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、Al(OH)3、H2SO4,可以相互反应,故C正确;D.X与W形成的化合物SO2、SO3的水溶液呈酸性,可使紫色石蕊溶液变红,故D正确;故选B。16、A【解析】A、利用SO2有毒,具有还原性,能抗氧化和抗菌,故正确;B、PM2.5指大气中直径小于或等于2.5微米,没有在1nm-100nm之间,构成的分散系不是胶体,不具有丁达尔效应,故错误;C、四氯化碳不能燃烧,故错误;D、油脂不是高分子化合物,故错误。17、B【解析】
A.铁在冷的浓硝酸中钝化,故A错误;B.CO2与Na2O2反应可产生O2和Na2CO3,故B正确;C.在加热条件下浓硫酸可将石墨氧化为CO2,故C错误;D.漂白粉具有强氧化性,SO2与过量漂白粉浊液反应生成CaSO4,故D错误;故选B。18、C【解析】
根据图示装置可以知道:染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应,R﹣e﹣=R+,正极电极发生还原反应,电极反应式是:I3﹣+2e﹣═3I﹣,总反应为:2R+3I﹣═I3﹣+2R+,据此回答。【详解】A.根据图示装置可以知道染料敏化TiO2电极为电池负极,发生氧化反应R﹣e﹣=R+,故A正确;B.正极电极发生还原反应,电极反应式是:I3﹣+2e﹣═3I﹣,故B正确;C.正极和负极反应相加可以得到总反应:2R+3I﹣═I3﹣+2R+,故C错误;D.太阳能电池工作时,将太阳能转化为电能,故D正确。故选C。19、D【解析】
A.分子中含有羧基、羟基、碳碳双键、醚键4种官能团,故A正确;B.羧基与乙醇酯化反应,羟基与乙酸酯化反应,故B正确;C.含有碳碳双键可使溴的四氯化碳溶液发生加成,使酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而褪色,故C正确;D.1mol分枝酸2mol羧基,因此最多可与2molNaOH发生中和反应,羟基不与氢氧化钠反应,故D错误。综上所述,答案为D。【点睛】和钠反应的基团主要是羧基、羟基,和氢氧化钠反应的的基团是羧基,和碳酸钠反应的基团是羧基和酚羟基,和碳酸氢钠反应的基团是羧基。20、A【解析】
A.烟是气溶胶,“日照香炉生紫烟”是丁达尔效应,故A错误;B.“曾青”是CuSO4溶液,铁与CuSO4发生置换反应,故B正确;C.“豆箕”是大豆的秸秆,主要成分为纤维素,燃烧纤维素是把化学能转化为热能,故C正确;D.“闪电下雨”过程发生的主要化学反应有:N2+O2=2NO,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,HNO3与土壤中的弱酸盐反应生成硝酸盐,农作物吸收NO3-中化合态的N,其中第一个反应是“将游离态的氮转化为化合态氮”,属于自然界固氮作用,故D正确;答案选A。21、C【解析】
A.1LpH=3的亚硫酸溶液中,H+的浓度为10-3mol/L,1L溶液中H+数目为0.001NA,故A错误;B.A1与NaOH溶液反应生成氢气,因未说明气体所处的状态,所以无法计算反应中转移的电子数目,故B错误;C.NO2和N2O4,最简比相同,只计算ag
NO2中质子数即可,一个N含质子数为7,一个氧质子数为8,所以一个NO2分子含质子数为7+2×8=23,agNO2中质子数为NAmol-1=0.5aNA,故C正确;D.1mo1KHCO3晶体中只有钾离子和碳酸氢根离子,阴阳离子数之和为2NA,故D错误;答案是C。22、D【解析】
越活泼的金属越难被还原,冶炼越困难,所以较早大规模开发利用的金属是铜,其次是铁,铝较活泼,人类掌握冶炼铝的技术较晚,答案选D。二、非选择题(共84分)23、醛基银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液)51:2【解析】
甲能与银氨溶液反应,则甲含有-CHO,甲与HCN发生加成反应、酸化得到乙,可推知甲为,甲与氢气发生加成反应生成丙为,乙与丙在浓硫酸、加热条件下发生酯化反应生成丁为.甲与与银氨溶液发生氧化反应、酸化生成戊为,戊分子羧基中-OH被Cl原子取代生成己为,庚与有机物M发生聚合反应生成高分子树脂,由高分子树脂的结构可知,应是与HCHO发生的加聚反应,而庚与己发生反应生成辛,由信息可知,庚应含有羟基,故庚为,M为HCHO,辛为,据此解答。【详解】(1)甲为,含氧官能团是:醛基,检验醛基常用的化学试剂为:银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液),故答案为:醛基;银氨溶液(或新制氢氧化铜悬浊液);(2)由上述分析可知,己的结构简式为,丁的结构简式为,故答案为:;;(3)乙有多种同分异构体.属于甲酸酯,含酚羟基,且酚羟基与酯的结构在苯环邻位的同分异构体:若有2个侧链,侧链为-OH、-CH2OOCH,若有3个侧链,侧链为-OH、-OOCH、-CH3,-OH、-OOCH处于邻位,-CH3有4种位置,故共有5种,故答案为:5;(4)在NaOH溶液中发生水解反应时,1mol丁()水解消耗1molNaOH,1mol辛()消耗NaOH为2mol,二者消耗氢氧化钠的物质的量之比为1:2,故答案为:1:2;(5)庚与M合成高分子树脂的化学方程式为:,故答案为:。【点睛】本题考查有机物推断、官能团结构与性质、同分异构体、有机反应方程式书写等,根据乙的结构及反应信息推断甲,再结构反应条件进行推断,是对有机化学基础的综合考查。24、取代反应(或硝化反应)醛基+Br2+HBr+CH2=CHCH2OH+H2Oa或【解析】
甲苯发生硝化反应生成A,A结构简式为,A和溴发生取代反应生成B,根据最终产物知,A中苯环上甲基邻位H原子被溴取代生成B,B结构简式为,B被酸性高锰酸钾溶液氧化生成C,C为,C和NaOH的水溶液发生取代反应然后酸化生成D,D结构简式为,根据信息①知,D发生还原反应生成E,E结构简式为,E和碳酸氢钠反应生,则试剂d为NaHCO3,
根据信息③知,F为,F和a反应生成肉桂酸,a为,肉桂酸和b反应生成G,b为醇,质谱图显示试剂b的相对分子质量为58,分子中不含甲基,且为链状结构,b结构简式为CH2=CHCH2OH,G结构简式为,【详解】(1)通过以上分析知,甲苯发生取代反应生成A,所以反应类型是取代反应,故答案为:取代反应(或硝化反应);(2)通过以上分析知,F为,官能团名称是醛基,a结构简式为,故答案为:醛基;;(3)A结构简式为,A和溴发生取代反应生成B,B结构简式为,反应方程式为,故答案为:;(4)肉桂酸和丙烯醇发生酯化反应生成G,反应方程式为,故答案为:;(5)酚羟基和羧基都能和NaOH、碳酸钠反应,但酚羟基不能和碳酸氢钠反应、羧基能和碳酸氢钠反应,故选a;(6)肉桂酸同分异构体符合下列条件:a.苯环上有三个取代基;b.能发生银镜反应,且1mol该有机物最多生成4mol
Ag说明含有两个醛基;c.苯环上有两种不同化学环境氢原子,说明含有两种类型的氢原子;符合条件的同分异构体有,故答案为:。25、收集ClO2(或使ClO2冷凝为液体)1:12NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O溶液分层,下层为紫红色用AgNO3标准溶液进行润洗3.55偏低【解析】
(1)①冰水浴可降低温度,防止挥发;②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠;③以NaClO3和HCl为原料制备ClO2,同时有Cl2和NaCl生成,结合电子守恒和原子守恒写出发生反应的化学方程式;(2)反应生成碘,碘易溶于四氯化碳,下层为紫色;(3)根据滴定操作中消耗的AgNO3的物质的量计算溶液中含有的Cl-的物质的量,再计算浓度即可。【详解】(1)①冰水浴可降低温度,防止挥发,可用于冷凝、收集ClO2;②氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,此反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂,还原产物NaCl和氧化产物NaClO的物质的量之比为1:1,则该吸收反应的氧化剂与还原剂之比为1:1;③以NaClO3和HCl为原料制备ClO2,同时有Cl2和NaCl生成,则发生反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;(2)将ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液变棕黄,说明生成碘,碘易溶于四氯化碳,即当观察到溶液分层,下层为紫红色时,说明有I2生成,体现ClO2具有氧化性;(3)①装入AgNO3标准溶液,应避免浓度降低,应用AgNO3标准溶液进行润洗后再装入AgNO3标准溶液;②滴定操作中第1次消耗AgNO3溶液的体积明显偏大,可舍去,取剩余3次数据计算平均体积为mL=10.00mL,含有AgNO3的物质的量为0.0001mol·L-1×0.01L=1×10-6mol,测得自来水中Cl-的含量为=3.55g·L−1;③在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,导致消耗标准液的体积读数偏小,则测定结果偏低。26、2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O滴液漏斗使漏斗和三颈烧瓶中的压强相同,使液体顺利滴下降低反应体系的温度,防止温度高ClO2分解将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解空气流速过快,ClO2不能被充分吸收cd相同【解析】
(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反应制备ClO2,KClO3得电子,被还原,则K2SO3被氧化,生成K2SO4,根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式;(2)根据仪器的结构分析滴液漏斗的优势;根据已知信息:ClO2温度过高时易发生分解解答;(3)空气可将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时根据ClO2浓度过大时易发生分解,分析其作用;(4)氧化还原反应中,化合价有降低,必定有升高;(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,且KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,根据电子转移守恒分析判断。【详解】(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反应制备ClO2,KClO3得电子,被还原,则K2SO3被氧化,生成K2SO4,根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式为2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O,故答案为:2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O;(2)滴液漏斗与普通分液漏斗相比,其优点是滴液漏斗液面上方和三颈烧瓶液面上方压强相等,使液体能顺利滴下;加入H2SO4需用冰盐水冷却,是为了防止浓硫酸遇水放出大量的热,从而使液体飞溅,并防止生成的ClO2分解,故答案为:滴液漏斗使漏斗和三颈烧瓶中的压强相同,使液体顺利滴下;降低反应体系的温度,防止温度高ClO2分解;(3)实验过程中通入空气的目的是将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解;空气流速过快吋,ClO2不能被充分吸收,导致其产率降低,故答案为:将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解;空气流速过快,ClO2不能被充分吸收;(4)ClO2中Cl的化合价为+4价,KClO2中Cl的化合价为+3价,由此可知该反应为氧化还原反应,则化合价有降低,必定有升高,则同时还有可能生成的物质为KClO3、.KClO4,故答案为:cd;(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,3molKClO2变质得到2molKClO3,与足量FeSO4溶液反应时,KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,3molKClO2反应获得电子为3mol×4=12mol,2molKClO3反应获得电子为2mol×6=12mol,故消耗Fe2+物质的量相同,故答案为:相同。【点睛】第(5)问关键是明确变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,3molKClO2与2molKClO3得电子数相等,故消耗Fe2+物质的量相同。27、∶N⋮⋮N∶③④SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+【解析】
装置图可知,该实验原理:通过烧瓶中亚硫酸钠与浓硫酸反应产生二氧化硫,B中选用不同的试剂可验证SO2不同的性质。为验证SO2具有酸性氧化物性质,在B中可以放入的试剂是含酚酞的NaOH试液或紫色石蕊试液,新制氯水体现二氧化硫的还原性,品红溶液体现二氧化硫的漂白性。装置C中可观察到白色沉淀现象,说明产生BaSO4沉淀,据此分析。【详解】(1)氮气的电子式为∶N⋮⋮N∶;(2)装置图可知,该实验原理:通过烧瓶中亚硫酸钠与浓硫酸反应产生二氧化硫,B中选用不同的试剂可验证SO2不同的性质。为验证SO2具有酸性氧化物性质,在B中可以放入的试剂是含酚酞的NaOH试液和紫色石蕊试液,新制氯水体现二氧化硫的还原性,品红溶液体现二氧化硫的漂白性。答案选③④;(3)装置C中可观察到白色沉淀现象,说明产生BaSO4沉淀,相关反应的离子方程式为SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+。28、CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)△H=−163kJ/mo1减小1.6mol/L3:11.5×10−43:1【解析】
(1)已知:①CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H1=+247k/mol,②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H2=+205k/mol,根据盖斯定律,①-②×2得:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g),据此计算△H;(2)①二氧化硫通入亚硫酸钠溶液生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠显酸性,据此分析;根据反应方程式的量的关系计算可得;②先判断溶质,写出电荷守恒式,在利用pH=7时,c(H+)=c(OH-)找出其他离子的等量关系,结合图示进行等量删减或替换,最后得出结果;(3)①曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4mg•m-3,根据图象得到A、B处的NO脱除率,可
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